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(C语言)多进程实现消费者生产者pv操作(Windows和Linux版本)

多进程实现消费者生产者问题

一,实验目的
1,了解生产者消费者的互斥与同步问题
2,掌握Windows和Linux的进程通信方法

二,实验要求
完成Windows版本和Linux版本。
一个大小为3的缓冲区,初始为空。
2个生产者
随机等待一段时间,往缓冲区添加数据,
若缓冲区已满,等待消费者取走数据后再添加
重复6次

3个消费者
随机等待一段时间,从缓冲区读取数据
若缓冲区为空,等待生产者添加数据后再读取
重复4次

显示每次添加和读取数据的时间及缓冲区的状态

三,实验环境
Windows版本:Windows 10 64位系统,Dev-cpp编译器
Linux版本:Fedora29版本,gcc环境 vim文本编辑器

四,实验代码结构
1),pv操作伪代码:
array[3]:interger//缓冲区定义,大小为三
int empty=3,full=0;
int mutex=1;
i=0,j=0//缓冲区指针
x,y:item //产品变量
生产者: 消费者:
begin:
produce a product to x;
P(empty);
P(mutex);
array[i]=x;
ii=(i+1)%3;
V(full);
V(mutex);
,,,,,, ………,
End

消费者:

2)实验代码分析

Windows版本:

思路分析:Windows创建多进程使用creatprocess()函数调用自己,通过多次创建得到两个生产者进程三个消费者进程,在之中运行相应的生产者函数,消费者函数。在通过传入参数不同,来辨别是第一次主进程还是生产者进程,消费者进程。通过构建共享内存区进行进程间通信。

①多进程创建

② 构建共享内存区,再将文件映射到本进程,初始化

③在主创建进程间信号量full empty

分别在生产者消费者进程创建互斥访问量mutex

④同过argv量的不同判断进程归属

⑤运行结果:

全部代码见后

Linux版本:

思路分析:Linux使用fork进行多进程创建,分别在进程中运行消费者函数,生产者函数。建立共享主存区很信号量在进程建进行通信和缓存访问

②建立共享主存并进行映射

③创建进程间信号量full,empty和互斥量 mutex,并初始化

④实验结果:

五, 实验总结

本次实验获得圆满成功。

本次实验通过分别编写Windows和Linux版本的多进程实现消费者和生产者问题,了解生产者消费者的互斥与同步问题,掌握Windows和Linux的进程通信方法,也同时加强自己对多进程操作的理解。

代码:
Windows版本:

Linux版本: